Muzik Osiloskop: 7 Langkah

2024 Pengarang: John Day | [email protected]. Diubah suai terakhir: 2024-01-30 11:09

Pengenalan: Instructable ini adalah untuk memenuhi syarat untuk bahagian dokumentasi projek antaramuka komputer mikro di Utah State University.

Langkah 1: Latar belakang

Latar belakang:

Osiloskop digunakan untuk memaparkan dan mengukur isyarat voltan yang diplot terhadap masa. Osiloskop dalam mod XY memetakan isyarat terhadap isyarat lain seperti persamaan parametrik. Projek ini menggunakan osiloskop dalam mod XY untuk memaparkan gambar yang dihasilkan oleh fail suara.

Langkah 2: Idea Asal

Idea asal untuk projek ini adalah menukar televisyen Cathode Ray Tube (CRT) lama menjadi osiloskop XY dan menggunakannya untuk memaparkan gambar. Ini boleh dilakukan dengan memutuskan gegelung pesongan. Apabila anda memutuskan gegelung mendatar, garis menegak muncul, dan apabila anda memutuskan gegelung menegak, garis mendatar muncul. Yang harus saya buat hanyalah menyambungkan sumber audio ke gegelung pesongan dan saya akan mempunyai osiloskop XY. Malangnya, saya menghadapi beberapa masalah.

Langkah 3: Masalah Yang Dialami

Salah satu masalah yang saya hadapi adalah ciri keselamatan. TV dapat mengesan bahawa gegelung pesongan telah terputus dan tidak akan menyala. Ini untuk mengelakkan pancaran elektron membakar lubang fosfor pada skrin. Saya mengukur rintangan gegelung dan meletakkan perintang di seberang. Perintang segera terbakar separuh kerana voltan tinggi. Saya mencuba lagi menggunakan perintang yang dinilai lebih tinggi, tetapi itu juga tidak berjaya. Saya membaca beberapa forum dalam talian mengenai bagaimana satu lagi gegelung pesongan dapat disambungkan ke TV asal, jadi saya menjumpai TV lain dan menghubungkannya dengan gegelung pesongan. Impedansi tidak sama sehingga tidak menyala. Selepas beberapa kajian lagi, saya mendapati bahawa TV lama tidak mempunyai ciri keselamatan dan tidak peduli jika gegelung pesongan terputus. Saya dapat menemui TV yang dihasilkan pada tahun 2000 yang nampaknya berfungsi. Saya dapat memperoleh beberapa bentuk sederhana di skrin, tetapi apa-apa yang lebih rumit daripada bulatan akan banyak diputarbelitkan. Akhirnya TV ini berhenti berfungsi dan terus meletupkan sekering.

Saya dapat mencari TV kecil yang dibuat pada tahun 1994. TV ini berfungsi dengan baik, tetapi saya tidak dapat memperoleh orientasi gambar yang betul, walaupun saya menukar isyarat dalam setiap kombinasi. Ia juga mempunyai masalah yang sama dengan TV lain dan tidak akan menghasilkan gambar yang rumit. Setelah banyak kajian, saya dapati masalahnya ialah saya berusaha menghasilkan gambar vektor pada paparan raster. Paparan raster adalah skrin yang mengimbas secara mendatar dengan sangat cepat dan kemudian secara menegak pada kadar yang lebih perlahan. Paparan vektor menggunakan garis untuk menghasilkan gambar. Saya menemui tutorial cara menukar paparan raster ke paparan vektor, tetapi prosesnya berbahaya dan memerlukan masa yang lama.

Langkah 4: Penyelesaian

Selepas semua masalah ini, saya dapat mencari penyelesaian yang cukup mudah; program emulator osiloskop XY yang mengambil audio sebagai input. Sebaik sahaja saya menjumpai program ini, saya beralih dari memfokuskan diri pada membuat osiloskop menjadi cara untuk menghasilkan fail audio dari gambar untuk dipaparkan pada osiloskop.

Emulator Osiloskop

Langkah 5: Program Edge Detection dan Matlab

Berikut adalah carta alir asas program saya. Ia dimulakan dengan gambar yang dimuat ke dalam program MATLAB EdgeDetect.m. Program ini mengubahnya menjadi gambar berskala kelabu dan kemudian mengesan bahagian tepi gambar. Koordinat XY tepi yang dikesan diletakkan dalam dua tatasusunan yang ditukar menjadi fail suara.

Langkah 6: Contoh: Robot Instructables

Berikut adalah contoh proses dengan robot arahan. Mula-mula memuat turun gambar robot arahan dan simpan sebagai "image.png" ke dalam folder kerja MATLAB anda (tempat yang sama dengan "EdgeDetect.m"). Pastikan gambar tidak mempunyai apa-apa yang anda mahu dikesan atau boleh menambahkan sekumpulan koordinat yang tidak diperlukan ke dalam fail suara anda. Jalankan program EdgeDetect dan gambar akan ditukar menjadi skala kelabu, dan pastikan tepinya dikesan dan disimpan sebagai fail suara bernama "vector.wav". Seterusnya buka fail suara di Audacity atau program penyuntingan suara yang lain. Buka program emulator osiloskop anda (pautan pada langkah sebelumnya), tetapkan kadar sampel ke 192000 Hz, tekan mula, klik butang mikrofon, dan pilih garis pilihan. Dalam Audacity tekan "shift + spacebar" untuk memainkan fail suara dalam satu gelung. Gambar akan muncul pada emulator osiloskop.

Langkah 7: Penyelesaian Masalah / Contoh Fail

Semasa saya mengembangkan program ini, saya harus menyesuaikan beberapa tetapan dalam program ini. Berikut adalah beberapa perkara untuk diperiksa sama ada ia tidak berfungsi:

-Pastikan output audio anda dimasukkan ke dalam talian anda di komputer anda dan anda mempunyai 2 saluran audio yang terpisah (kiri & kanan)

-Jika gambar tidak dibaca oleh program MATLAB, anda mungkin perlu mengeditnya dalam cat dan menyimpannya sebagai format yang berbeza.

-Pada baris 61 kod, pastikan untuk memasukkan nombor dari skrin pengesan tepi. Program ini biasanya meletakkan segi empat tepat di sekitar keseluruhan perkara yang boleh anda potong dengan menukarnya dari "i = 1: length (B)" to "i = 2: length (B)". Juga, jika anda mempunyai nombor tertentu yang ingin anda sertakan, tetapi tidak mahu memasukkan semuanya, anda boleh menggunakan tanda kurung persegi untuk mendapatkan nombor tertentu: "[1 3 6 10 15 17]"

-Jika gambar kelihatan goyah dan bahagiannya berada di seluruh tempat, anda mungkin perlu mengurangkan bilangan sampel dengan menyesuaikan "N" pada baris 76. Semakin sederhana gambar N yang lebih rendah, tetapi ia harus lebih tinggi jika gambar adalah kompleks. Untuk robot saya menggunakan N = 5.

-Anda juga dapat menyesuaikan "Fs" pada baris 86. Semakin tinggi kadar persampelan, semakin baik gambar akan kelihatan, tetapi sebilangan kad suara tidak dapat menangani kadar persampelan yang lebih tinggi. Lagu moden mempunyai kadar sampel sekitar 320000 Hz.